Гістерезис у феромагнітних матеріалах та його вплив на  електромагнітні пристрої

Роман Дирів; Володимир Самотий

doi:10.15407/fmmit2023.38.073

Роман Дирів
Володимир Самотий

DOI: https://doi.org/10.15407/fmmit2023.38.073

Ключові слова: гістерезис, феромагнітні матеріали, електромагнітні пристрої, втрати енергії, ККД, трансформатори, котушки індуктивності, електродвигуни, перспективне виробництво, засоби моделювання.

Анотація

Гістерезис — добре відоме явище, яке виникає у феромагнітних матеріалах, коли вони піддаються впливу зовнішніх магнітних полів. Це є результатом внутрішніх властивостей магнітних доменів, які мають тенденцію вирівнюватися з напрямком зовнішнього поля. Однак при знятті поля домени не повертаються до початкового стану, а зберігають залишкову намагніченість, що призводить до утворення петлі гістерезису. Така поведінка може мати значний вплив на продуктивність електромагнітних пристроїв, для роботи яких використовуються магнітні поля. Гістерезис може спричинити втрати енергії, зниження ефективності та інші небажані ефекти в таких пристроях, як трансформатори, котушки індуктивності та електродвигуни.

Посилання

Tong, X., Wang, Y., Zhang, L., Li, S., & Gao, X. (2018). Grain boundary engineering in soft magnetic materials: A review. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 460, 218-232.

Liu, J., Chen, C., Wu, Y., & Yu, Y. (2018). Rare earth-free permanent magnets: an overview. Journal of Materials Chemistry C, 6(10), 2423-2438.

Ghosh, A., & Mukherjee, T. (2019). Modeling of hysteresis in soft magnetic materials: An overview. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 469, 436-451.

Wang, H., Liu, Y., Deng, Z., & Deng, F. (2019). A review on hysteresis of magnetic materials and its effect on electrical machines. IEEE Transactions on Magnetics, 55(6), 1-17.

Michal Sierżęga, Zbigniew Szular, Witold Mazgaj (2019). Parameters of the Hysteresis Model of Transformer Steel Sheets. IEEE, 8749055.

Higuchi, T., & Hayashi, S. (2018). The history and future of power transformers in Japan. Electric Power Systems Research, 154, 142-149.

Rasmussen, C. B., & Ritchie, E. (2019). Power transformers: Principles and applications (3rd ed.). CRC Press.

Zavoda, F., & Mackiewicz, M. (2015). Methods of reducing transformer losses. Journal of Electrical Engineering, 66(5), 266-272.

Wang, L., Chen, Y., Du, S., & Sun, Y. (2019). Research on the effects of hysteresis on the performance of permanent magnet synchronous motors. IEEE Access, 7, 14296-14305.

Li, X., Liang, X., Li, X., Liu, H., & Wu, X. (2018). Performance comparison of hysteresis motor and induction motor based on electromagnetic characteristics. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 99, 476-482.

Chen, Z., Chen, Y., & Tang, Y. (2017). Design and optimization of a high efficiency hysteresis motor. IEEE Transactions on Magnetics, 53(6), 1-9.

H. Liu, Y. Li, and D. C. Jiles, "Soft magnetic materials: characterization, properties, and applications," CRC Press, 2017.